KR20140049539A

KR20140049539A - 직렬연결과 병렬연결로 변경가능한 충전지

Info

Publication number: KR20140049539A
Application number: KR1020140040926A
Authority: KR
Inventors: 이방원
Original assignee: 이방원
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2014-04-25

Abstract

(가)기술분야
충전지,전자회로,전자공학,스위치 등을 융복합한 충전지 기술
(나)해결하고자 하는 과제
충전지를 나눠서 충전하고 직렬로 연결해 사용하고 싶다.
(다)과제의 해결 수단
2개 이상의 충전지(셀)을 병렬과 직렬로 동시에 연결한다. 병렬연결과 직렬연결에 스위치를 달아 스위치로 직렬연결과 병렬연결중 하나만 연결되게 한다.
(라)효과 등
충전시, 셀을 병렬로 연결해 충전지에 걸리는 전압을 낮출 수 있다. 사용시 스위치를 통해 다양한 전압을 제공할 수 있다.

Description

직렬연결과 병렬연결로 변경가능한 충전지{Rechargeable Batteries with series circuit switch and parallel circuit switch}

충전지

충전지,전자회로,스위치

충전지를 나눠서 충전하고 합쳐서 사용하면 좋을 것 같다.

스위치를 통해 여러개의 충전지를 직렬연결 또는 병렬연결이 가능하게 한다.

충전지를 나눠서 충전하고 합쳐서 사용한다. 사용할 제품이 고전압을 요할 경우 전압의 변경을 좀 더 에너지효율적으로 할 수 있다.

제 1 도는 직렬병렬 변경 스위치를 단 충전지 구상도
제 2 도는 직렬병렬 변경 스위치를 단 충전지 구상도의 병렬연결 스위치를 한 곳으로 모은 형태
제 3 도는 본발명을 응용한 형태의 예시

충전지를 직렬과 병렬로 동시에 연결한 후 스위치를 통해 직렬연결된 회로의 연결을 끊고 병렬로 연결하거나 병렬로 연결된 회로를 끊고 직렬연결하는 방법이다.

구체적인 예는 도면 1과 도면 2에 나와있다.

도면 3은 충전지를 여러개 연결한 형태의 예를 표현했다. 병렬연결한 충전지를 다시 직렬 연결할 수도 있고 직렬 연결한 충전지를 병렬로 연결할 수도 있다.

본 발명은 도면 3과 같은 일반적인 충전지에 스위치를 달아 충전지 간의 결합을 직렬과 병렬로 임의로 조정할 수 있게 하는 방법이다.

스위치는 물리적접촉에 의한 스위치와 반도체성질 등을 이용한 전자회로의 스위치가 있을 수 있다. 본발명은 스위치의 개발이 아닌 스위치를 달아 충전지의 직렬과 병렬의 연결방법을 바꾸는 것이 목적이므로 이미 선행돼 있는 발명인 스위치의 방법은 적지않는다. 이발명은 스위치에 대한 고도의 지식을 가진 사람이 충분히 수행할 수 있는 간단한 아이디어다. 즉 발명은 충전할 때는 충전지의 셀을 병렬로 사용할 때는 직렬로 연결해 사용할 수 있도록 스위치를 단 충전지를 말한다. 셀이란 충전지를 구성하는 각각의 충전지를 말한다. 충전지의 충전단자와 사용단자는 구분될 수도 있고, 설계에 따라 스위치를 달아 충전시에는 병렬연결회로에 연결하고 사용시에는 직렬연결회로로 연걸하는 방법으로 충전단자와 사용단자를 함께 사용할 수 있다.

두 개 이상의 셀(충전지)를 연결한 충전지에 스위치를 달아; 그 스위치를 변경함에 따라 셀의 연결방식을 직렬연결 또는 병렬연결로 바꾸는 충전지를 만드는 방법은 도면1의 회로에서 벗어날 수 없다. 왜냐하면 직렬연결과 병렬연결은 그 정의가 명확해 도면2는 사실 도면 1의 회로 중 병렬연결 스위치를 한곳으로 모은 것에 불과하고 회로자체의 변경은 존재하지 않는다.

한편 도면 1에서 (가)와 (다)는 왼쪽군의 충전지를 직렬연결하고 N번째 충전지의 -극의 스위치를 N+1번 째 충전지의 +극이 아닌 병렬연결용 스위치인 (다)에 연결하면, (가)를 +극 (다)를 -극으로하는 N개의 충전지를 직렬연결한 충전지가된다. 같은방법으로 도면1에서 (라)와 (사)는 오른쪽 군의 충전지를 M개만큼 직렬로 연결하되 M번째 충전지의 +극은 M+1번째 충전지의 -극이 아닌 병렬연결용 스위치인 (라)에 연결하면, (라)를 +극 (사)를 -극으로 하는 M개의 충전지를 직렬연결한 충전지가 된다. 즉, 회로 연결에 따라 전압이 다른 여러개의 단자를 가졌지만, 충전은 병렬로 충전가능한 충전지를 만들수 있다. 병렬충전시 셀당 전류를 조절하는 회로를 구성한다면, 서로 다른 종류(다른 재료를 사용한)의 충전지를 병용해 충전지를 만드는 등의 다양한 특성을 가진 충전지를 만들 수 있다.

충전지의 경우 병렬연결과 직렬연결을 범용한 경우가 많은데 응용해 N개의 셀을 직렬 연결한 후, N개의 셀이 직렬연결된 충전지(셀)들을 M개만큼 병렬연결할 수 있다.

도면1에서
(나) 스위치, (바)도면의 충전지의 연결이 앞의 연결과 동일패턴이 반복된 연결임을 의미한다, (마)충전지(위쪽이 +극 아래쪽이 -극), (가)충전지 직렬연결시 +극, (사)충전지 직렬연결시 -극, (다)충전지 병렬연결시 -극, (라)충전지 병렬연결시 +극
도면2에서
(가)직렬연결 스위치들, (나)병렬연결 스위치 병렬연결시 -극에 해당, (다)병렬연결 스위치 병렬연결시 +극에 해당, (라)직렬연결시 -극, (마)직렬연결시 +극, (바)충전지(위쪽이 +극 아래쪽이 -극)
도면3에서
(가)충전지(셀)을 병렬연결한 형태의 충전지, (나)충전지(셀)을 직렬연결한 후 다시 병렬연결한 형태의 충전지, (다)충전지(셀)을 직렬연결한 형태의 충전지, (라)충전지(셀)을 병렬연결한 후 다시 직렬연결한 형태의 충전지, (마)충전지(셀), 겉으로 보기에 1개인 충전지는 단하나의 충전지로 구성돼 있을 수도 가, 나, 다, 라 등의 형태를 복합적으로 적용한 형태일 수 있다는 것을 나타낸다.
여기서 도면3은 충전지는 단일 구성이거나 여러개의 충전지가 병렬 또는 직렬 또는 복합형태로 연결돼 있음을 설명하기 위한 것에 불과하다.

Claims

두 개 이상의 셀(충전지)를 연결한 충전지에 스위치를 달아; 그 스위치를 변경함에 따라 셀의 연결방식이 직렬연결 또는 병렬연결로 바뀌는 충전지.
세 개 이상의 셀(충전지)를 연결한 충전지에 스위치를 달아; 모든 셀을 병렬연결 가능하게 하고; 스위치를 이용해 충전지의 셀을 특정 개수만큼 직렬 연결해 다양한 전압을 제공할 수 있는 충전지